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谨慎地定义和实现immutable classes(不可变类)

immutable object提供了极具价值的服务。由于他们保证自己的状态从构建之后就一定不再改变。因此他们天生具备多线程安全性。所以我们可以不必对它进行同步控制,这样可能能够提高些性能。但是实现immutable object时你必须实现clone(克隆)功能,而其代价可能不小。

要将一个类变成immutable是要通过多方面的合作才可能造就不变性。

1、将class中的所有数据声明为private。

2、只提供取值函数(getter),不提供设值函数(setter)。

3、声明class为final。

4。从获取器返回references to mutable object之前,先克隆(cloning)那些mutable object。

5、在构造函数中设定class内含的所有数据。

final class PinNumbers{

    private String acctowner;

   private int checkingApptPin;

   private int savingsAcctPin;

   PinNumbers(String owner,int cPin,int sPin){

     acctOwner = owner;

     checkingAccPin = cPin;

     savingsAcctPin = sPin;

   }

   public String accountOwner(){

     return acctOwner;

   }

  public int chechingPin(){

   return chechingAcctPin;

 }

  public int savingsPin(){

    return savingsAcctPin;

  }

}

这个class不需要克隆(clone)任何数据,因为其构造函数所接受的,或其取值函数(getter)所返回的,都只是基本类型和reference to immutable object。基本类型不是对象,String class是恒常不变的,所以也不需要对它进行clone。

这个class不需要克隆(clone)任何数据,因为其构造函数所接受的,或其取值函数(getter)所返回的,都只是基本类型和reference to immutable object。基本类型不是对象,String class是恒常不变的,所以也不需要对它进行clone。

class User{

  private String userName;

  private String userID;

  private int userNode;

 User(String name,int node){

   userName = name;

   userNode = node;

 }

 public void setUserName(String name){

    userName = name;

 }

public void setUserID(String userid){

  userNode = node;

  }

 public String userName(){

  return userName;

}

}

final class DiskDriveInfo{

  private int driveSize;

  private String volumeLable;

 private User driveShare;

 DiskDriveInfo(int size, String volLabel,User share){

    driveSize = size;

    volumeLabel =volLabel;

  driveShare = share;

 }

 public int size(){

  return driveSize;

 }

 public String label(){

  return volumeLabel;

 }

 public User share(){

   return driveShare;

 }

}

上述DiskDriveInfo并不是immutable,因为在DiskDriveInfo可能改变user的值。要使上述成为immutable,可以用shallow cloning(潜层克隆).

final class DiskDriveInfo{

  // As before

   DiskDriveInfo(int size,String volLabel,User shane){

    driveSize = size;

     volumeLabel = volLabel;

   driveShare =(User) share.clone();

  }

   public User share(){

    return (User)driveShare.clone();  

 }

}

需要在设值和取值时clone对象。

假设DiskDriveInfo类里面的不是一个user对象 而是一个Vector,里面保存了许多user对象。 难道时调用Vector里面的clone()吗?可惜Vector克隆的不是整个的对象树,而是克隆了一个Vector但是里面的指向的user对象还是以前那个user对象的。这时候我们就需要深层克隆(Deep Cloning)

如:

class ShareVector extends Vector{

   ShareVector(int Size){

      super(size);

    }

  public Object clone(){

     ShareVector v = (ShareVector)super.clone();

    int size = size();

  for(int i=0;i<size;i++){

    User u = (User)(this.get(i));

     v.setElementAt((User)(u.clone()),i);

   }

  return v;

  }

}

或者在DiskDriveInfo中提供一个cloneVector(Vector)的方法好了。

private Vector cloneVector(Vector v){

   int size = v.size();

   Vector newVector = new Vector();

    for(int i=0;i<size;i++){

    newVector.add((User)(v.get(i)).clone));

   return newVector;

   }

}

总而言之,在实现了一个immutable class(不可变类)时,请遵守下列规则。

1、声明这个class为final。

2。声明所有的数据为private。

3。只提供取值函数(getter),不提供设值函数(setter)。

4、在构造函数中设置所有的instance数据。

5、如果函数返回references to mutable objects,请先克隆那些mutable objects。

6、如果函数接受references to mutable objects,请先克隆那些mutable objects。

7、如果缺省之浅层克隆(shallow clone)不能符合immutable object的正常行为,请实现出深层克隆(deep cloning)。